焦炉煤气制氢工艺及问题讨论

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1、2011年3月燃燃料与化料与化工第42卷第2期Fuel&ChemicalProcesses41焦炉煤气制氢工艺及问题讨论王军亮白维嵩王博（邢台旭阳煤化工有限公司，邢台054000）摘要：变压吸附技术能从焦炉煤气中分离出高纯度氢气，该技术因工艺简单、投资少、操作方便而成为焦炉煤气分离氢气的主导技术。介绍了焦炉煤气吸附制氢的生产过程及工作原理，对装置特点进行了评述，并对运行中出现的问题进行了分析，同时提出了相应的处理措施。关键词：焦炉煤气变压吸附粗苯加氢中图分类号：TQ522.62文献标识码：A文章编号：10

2、01-3709（2011）02-0041-03ProcessofhydrogenmakingwithcokeovengasandproblemdiscussionWangJunliangBaiWeisongWangBo（XingtaiXuyangCoalChemicalCo.,Ltd.,Xingtai054000,China）Abstract:Highpurityhydrogencanbeseparatedfromcokeovengasbypressureswingadsorptiontech-nolog

3、y.Thetechnologyhasbecomethedominanttechnologyforthehydrogenseparationfromcokeovengasbecauseofitssimpleprocess,lessinvestmentandconvenientoperation.Theproductionprocessandworkingprincipleofhydrogenmakingwithcokeovengasaredescribed,thefeaturesofplantareeval

4、uatedandtheproblemsoccurringintheoperationareanalyzed.Meanwhilethecorrespondinghandlingmeasuresareputforward.Keywords:CokeovengasPressureswingadsorptionCrudebenzolhydrorefining求的不同来选择组合工艺。变温吸附的循环周期1焦炉煤气制氢原理长、投资较大，但再生彻底，通常用于微量杂质或焦炉煤气制氢工序主要有：脱硫脱萘、压缩预难解吸杂质的净

5、化；变压吸附的循环周期短，吸附处理、变压吸附制氢、脱氧干燥等。其中焦炉煤气剂利用率高，用量相对较少，不需要外加换热设预处理系统为变温吸附（TSA），制氢系统为变压备，广泛用于大气量、多组分气体的分离与提纯。吸附（PSA），而氢气精制系统也为变温吸附（TSA），可用焦炉煤气制取99.999%的氢气。用不同温度下的吸附等温线来描述这一关系，如图1所示。从B→C和A→D可以看出：在压力一定时，随着温度的升高吸附容量逐渐减小。变温吸附所利用的正是吸附剂的这段特性。从B→A可以看出：在温度一定时，随着压力的升高吸附

6、容量逐渐增大。变压吸附正是利用吸附剂的这段特性来实现吸附与解吸的。吸附剂在常温高压(A点)下大量吸附原料气中除氢以外的杂质组分，然后降低杂质的分压(到B点)使各种杂质得以解吸。在实际应用中一般依据气源的组成、压力及产品要由于焦炉煤气提纯氢气的特点是：原料压力收稿日期：2010-07-13作者简介：王军亮（1986-），男，技术员燃燃料与化料与化工Mar.201142Fuel&ChemicalProcessesVol.42No.2低，原料组分复杂并含有焦油、萘、硫、重烃等难公司的焦炉煤气，焦炉煤气中杂质多，

7、组成十分复以解吸的重组分，产品纯度要求高。因而装置需采杂，除有大量的CH4和一定量的N2、O2、CO、用“加压+TSA预处理+PSA氢提纯+脱氧+TSA干CO2、饱和烃及不饱和烃外，还有少量的C5以上饱燥”流程。和烃、萘、无机硫、焦油等。经过压缩的焦炉煤气首先通过变温吸附工艺除去C5以上烃类及萘和微2主要生产过程量高沸点杂质，达到净化焦炉煤气的目的，然后再焦炉煤气是炼焦的副产品，产率和组成因炼焦经过变压吸附工艺除去氧以外的所有杂质，得到煤质量和焦化过程不同而有所差别，一般每吨干煤99.9%以上纯度的氢气，

8、再通过催化反应除去氧，可生产焦炉煤气300～350m3使氧含量≤2ppm，并经干燥制得纯度为99.999%以（标准状态）。焦炉煤气为有毒和易燃易爆气体，在空气中的爆炸极限上，露点≤-60℃的产品氢气。整个工艺过程分为为6%～30%。4个工序，见图2。我公司制氢装置的原料气是中煤旭阳焦化有限变温吸附解吸气燃气管网焦炉煤气100#压缩和200#变温吸附300#变压吸附400#脱氧干燥调压站用户预净化工序（TSA）预处理工序（PSA